内分泌疾病的生化检验课件

第十教学单元

内分泌疾病的生物化学检验

BiochemicalInvestigationonEndocrineDiseases第一节概述1.内分泌及激素（endocrineandhormone）内分泌腺体或特化的细胞，合成生物活性物质—激素(hormone)并释放入血液，调节机体的生长发育及代谢功能，维持内环境稳定的过程称内分泌(endocrine)。

激素分泌的调节

通过下丘脑-腺垂体-内分泌腺调节轴进行的反馈调节，为主要方式。以负反馈（negativefeedback）调节方式为主，但月经周期性激素分泌调节上存在正反馈调节。一些激素分泌调节存在一定程度交叉，如皮质醇还抑制腺垂体分泌促甲状腺激素。2.内分泌疾病及常用生物化学检测方法内分泌疾病因激素生成、分泌、转运和/或受体异常所致疾病。是常被漏诊的多发病。美国1996年普查4.6万人,发现11%存在漏诊的甲状腺功能紊乱疾病。环境内分泌干扰物(endocrineinterruptor)又称环境激素污染日益严重，是原因之一。异源性激素(ectopichormone）及异源性激素综合征(ectopichormone

syndrome）：非内分泌系统肿瘤细胞(APUD细胞）大量分泌激素所致。其分泌呈自主性，不受调节轴影响。内分泌病常用生物化学检测方法激素特异性调节的代谢功能变化的标志物检测：如血钙作为甲状旁腺功能紊乱标志。直接检测激素或其代谢物体液水平:对判断有无某种及何种性质内分泌病，提供较客观、直接的实验室证据。最常用。检测激素前体物（如促肾上腺皮质激素前体—阿片皮质激素原N端肽）、激素作用介导物（生长激素依赖性胰岛素样生长因子）。动态功能试验（dynamicfunctiontest）

定义：用对上述下丘脑-垂体-功能性内分泌腺调节轴某一环节有特异性刺激或抑制作用的物质，分别测定使用前后相应靶激素水平的动态变化。用于内分泌病的确诊及病变部位及性质的判定。其他：高血浆蛋白结合率的相应转运蛋白测定；自身免疫抗体测定等。第二节下丘脑-垂体内分泌功能紊乱生物化学检验生长激素的化学、分泌、调节及生理作用2.生长激素功能紊乱3.生长激素功能紊乱的生物化学诊断（1）血浆生长激素测定（2）dynamicfunctiontest①生长激素释放刺激试验②生长激素释放抑制试验（3）生长激素依赖性胰岛素样生长因子I及其结合蛋白测定一、生长激素的化学、分泌调节

及生理作用

生长激素(growthhormone，GH)

由腺垂体嗜酸细胞分泌的191个氨基酸残基直链多肽。

GH不与血浆蛋白结合，以游离形式输送到各靶组织发挥作用。GH迅速被体内广泛存在的肽酶水解灭活，半衰期仅20min。

促生长：上调骨骺软骨细胞DNA、RNA表达，促软骨细胞增殖，骨骺板增厚，身材长高。该作用需通过生长激素依赖性胰岛素样生长因子I

(growth

hormone-dependentinsulinlikegrowthfactorI,IGF-I)即生长调节素C

(somatomedinC,SM-C）介导。

代谢调节：促蛋白质同化、脂肪分解、升高血糖。

参与性发育及维持。分泌及调节

GH分泌特点：不同发育阶段有不同的分泌水平。但任何阶段白天仅在餐后3h左右各有一次较小的脉冲式释放，主要在夜间熟睡后约1h起（睡眠时相3、4期）有数次较大脉冲式分泌。GH分泌的调节血液中GH、IGF-I水平负反馈影响下丘脑生长激素释放激素(GHRH）和生长激素抑制激素(GHIH)释放,而调控GH分泌。其他如剧烈运动、低血糖、精氨酸等氨基酸、多巴胺等可促进GH分泌。高血糖可抑制GH分泌。二、生长激素功能紊乱

1.GH缺乏症(growthhormonedeficiency,GHD)又称垂体性侏儒（pituitarydwarfism）约70%为原因不明的特发性GHD，其他为遗传性、继发性。

2.GH过多症

多为垂体腺瘤、腺癌或垂体嗜酸细胞异常增生。巨人症(gigantism)—发生于生长发育期肢端肥大症(acromegaly)—生长发育期后发生三、GH功能紊乱的生物化学诊断（一）血浆GH水平测定晨起床前空腹平卧采集静脉血，尽快分离血浆以免疫学方法进行测定。

参考区间：

新生儿15-40μg／L，＜2岁约4μg／L，

2-4岁约８μg／L，＞4岁0.1-0.5μg／L

。显著升高结合临床表现有助于肢端肥大症或巨人症诊断。

但根据GH短半衰期和分泌特点,即便显著低于下限，甚至不能检出，亦不能诊断GHD。

曾推荐：用留置式取血导管（indwellingcatheter）作8PM~8AM内q0.5h采血检测，即使均低，还需用下列动态功能试验证实。结果评价（二）动态功能试验1.释放剌激实验——供GHD诊断

（1）运动刺激试验：空腹取基础血后，强运动20-30min，0.5h后取血。比较运动前后GH水平及变化趋势。

原理：运动及低血糖均刺激正常垂体GH分泌

判断标准：运动后正常者GH≥7μg/L

运动后GHD者GH≤3μg/L

运动后3-7μg/L加做其他刺激试验（2）药物刺激试验同上取基础血后，任选：胰岛素0.1U/kgi.v(低血糖促垂体释放GH)L-多巴10mg/kgp.o（促GHRH释放）可乐定4μg/kgp.o（促GHRH释放）盐酸精氨酸0.5g/kg30min内gtt！(促释放GH)

分别在用药后30、60、90、120及150min（胰岛素）取血测定GH.

判断标准：60或90min（胰岛素试验可在2h）出现峰值，正常峰值>7μg/L以上。若两项以上刺激试验峰浓度均＜3μg/L，可诊断为GHD。2.GH分泌抑制试验—GH基础值＞10μg/L，疑为巨人症或肢端肥大症时取基础血后,口服100g(或1.75g/kg)葡萄糖,分别在30、60、90和120min取血,测定GH

判断标准：正常者，用葡萄糖后最低浓度应＜50%基础值或绝对值＜2μg/L。若最低浓度＞5μg/L或＞50%基础值，可诊断为巨人症或肢端肥大症。（三）生长激素依赖性胰岛素样生长因子I及其结合蛋白3测定1.生长激素依赖性胰岛素样生长因子I

(growth

hormone-dependentinsulinlikegrowthfactorI,IGF-I)

测定IGF-1即生长调节素C(SM-C),为GH作用于肝细胞膜上受体，诱导生成的前体多肽水解而成的70个氨基酸残基中性肽，介导GH作用。其血浓度可反映一段时期内的GH水平，而不随GH的每日脉冲式分泌波动，单次测定能较可靠了解GH分泌状况。此外，其半衰期长故血浓度较高，易于检测。

IGF-1参考区间：

青春期前儿童:0.1-2.8U/ml；青春期:0.9-5.9U/ml；成人:0.3-1.9U/ml（男），

0.5-2.2U/ml（女）。严重营养不良及严重肝病者，可低下。2.IGF结合蛋白3(IGFbindingprotein3,IGFBP-3)测定血液中IGF-I几乎均和IGF结合蛋白等血浆蛋白结合，其中80%左右与IGFBP-3结合。IGFBP-3为分子量约45kD的一种糖蛋白，与其他IGFBP不同，IGFBP-3和IGF-I均是在GH作用下由肝细胞合成，故呈GH依赖性，而血中半寿期长，不会呈脉冲式急剧改变。因此以免疫法单次检测其血清（浆）浓度可了解一段时间内的GH平均水平。血清IGFBP-3参考区间及意义：

新生儿0.4～1.4mg/L,随年龄增加逐渐升高，青春期达到2～5mg/L的成人水平。IGF-1或IGFBP-3显著降低，应考虑GH缺乏症；在诊断青春期前GH缺乏症上，IGFBP-3优于IGF-1。异常升高则应考虑巨人症或肢端肥大症。IGF-1测定配合GH测定，可直接诊断遗传性IGF生成障碍（GH异常高，但IGF-1异常低，表现为生长激素缺乏症）。

比较研究证实，该两项指标的诊断灵敏性和特异性均优于前面介绍的动态功能试验。现均推荐以免疫法检测血清（浆）IGF-1或IGFBP-3，作为GH紊乱诊断的首选实验室检查项目。营养不良、严重肝功能损害及消耗性疾病可致IGF-1、IGFBP-3降低，但对IGFBP-3影响较小。催乳素瘤催乳素瘤（prolactinoma，PRL瘤）为功能性垂体腺瘤中最常见者，好发于女性，多为微小腺瘤主要临床表现泌乳、闭经、及不育等。男性则往往为大腺瘤，临床以性功能减退、阳萎、不育及垂体压迫症状为主，偶见泌乳。临床生化检查可见血清PRL极度升高。第三节甲状腺功能紊乱的生物化学检验一、甲状腺激素及分泌调节1.甲状腺激素(thyroidhormones)

甲状腺素(thyroxine,T4)

三碘甲腺原氨酸(triiodothyroxine,T3)2.甲状腺激素的合成、释放、运输和代谢合成：碘摄取-酪氨酸的碘化-偶联反应

释放：TSH作用下，水解释放。运输：血液中T3和T4均主要与血浆蛋白可逆结合运输。甲状腺激素与血浆蛋白的结合

蛋白质T3T4TBG约90%约70%TBPA极少约10%Alb

约10%约20%

总结合量

99.5%99.96%

代谢：甲状腺激素主要是在肝、肾等组织通过脱碘反应代谢，循环中T3主要来自T4外周组织脱典。甲状腺激素受下丘脑-腺垂体-甲状腺轴调节。血液中游离T3、T4水平的变化，负反馈调节下丘脑促甲状腺激素释放激素（thyrotropin-releasinghormone,TRH）及垂体促甲状腺激素（thyroidstimulatinghormone,TSH）释放。对腺垂体释放TSH的负反馈调节最重要。此外，皮质醇亦可抑制TRH释放，并和生长激素均能降低腺垂体对TRH的反应性，抑制TSH分泌；而雌激素则提高腺垂体对TRH反应性，促TSH释放。

(三)甲状腺激素生物学作用

甲状腺激素的作用广泛，主要是增加基础代谢率和促进组织细胞生长、发育及分化：1．对生长发育的影响（躯体及神经系统）2．对物质代谢的影响3．其他作用

二、甲状腺功能紊乱

内分泌病中最常见。(一)甲状腺功能亢进症（hyperthyroidism）简称甲亢，是由于多种病因引起的甲状腺激素分泌过多所致的一组常见内分泌疾病。以弥漫性甲状腺肿伴甲亢,即Graves病多见（80%），自身免疫性疾病。临床表现①突眼，甲状腺肿大②高代谢症候群：由于物质及能量代谢亢进，常有多食易饥、消瘦、乏力、燥热，基础代谢增高，血浆胆固醇降低，蛋白分解加速。CK及CK-MB降低。③神经系统兴奋：烦躁、情绪不稳定、肌肉震颤等④心血管系统症状。(二)甲状腺功能减退症（hypothyroidism）

简称甲减，指由各种原因所致甲状腺激素分泌缺乏或功能障碍引起的内分泌病。临床表现按发病年龄分为：1.新生儿甲减(呆小症或克汀病cretinism)2．儿童甲低症

3．成年型甲减80%患者血清CK及CK-MM、CK-MB升高。三、甲状腺功能紊乱的生化诊断(一)血清甲状腺激素测定(二)血清甲状腺素结合球蛋白测定(三)甲状腺分泌调节功能测定(动态功能试验)(四)甲状腺自身抗体的检测(一)血清甲状腺激素测定血清TT4、TT3测定

RIA、酶免疫、化学发光免疫分析法等。测定TT4、TT3时，所用抗体仅可和游离及与清蛋白结合的T4、T3反应。血清需用8-苯胺-1-萘磺酸（ANS）及巴比妥缓冲液等处理，使和TBG、TBPA结合的T4、T3解离出再测定。能否解离完全是影响血清TT4、TT3测定准确度和精密度的关键。2.FT4、FT3测定

临床均用只与FT4、FT3发生特异性结合抗体的免疫分析法测定FT4、FT3。根据检测的步骤分为：一步法和二步法。临床意义TT3、TT4、FT3、FT4升高最常见于甲亢。但TBG增多、部分甲状腺炎早期、可见TT3、TT4升高；TT3、TT4、FT3、FT4升高，而表现为甲减，应考虑存在抗甲状腺激素自身抗体或甲状腺激素受体异常。约有5%甲亢病人仅TT3增高而TT4正常，称T3型甲亢。TT3、TT4、FT3、FT4降低最常见于甲减但甲状腺炎后期、TBG减少、肾病综合征、低T4综合征、低T3综合征和药物影响（糖皮质激素,苯妥英钠等）亦可致降低。在饥饿、肝硬化、控制不佳的糖尿病等慢性消耗性疾病,T4转变为rT3增加，转变为T3减少，出现T4正常而T3减低，即所谓的低T3综合征。FT3和FT4不受各种结合蛋白水平的影响，直接代表着具有生物活性的甲状腺激素的量，因而具有更重要的临床价值。从单项指标来说，T3特别是FT3为诊断甲亢较好的指标；而T4特别是FT4则是诊断甲低较好的指标。

(二)血清甲状腺素结合球蛋白测定血清甲状腺素结合球蛋白（TBG）为肝细胞合成的一种糖蛋白．血浆中T4（约70%）、T3（约90%）与TBG结合，许多因素影响肝脏中TBG的合成。而TBG浓度的改变对血清总甲状腺激素浓度影响较大。血清甲状腺素结合球蛋白测定测定方法：可用RIA法或ELISA法测定。参考区间：用RIA测定,正常人血清TBG水平为220～510mmol/L(12～28mg/L)。妊娠、肝硬化、遗传性高TBG症TBG增加。严重感染、重症营养不良、重症糖尿病、恶性肿瘤、急性肾功能衰竭、肝功能衰竭、以及肢端肥大症时,TBG降低。校正TBG水平改变对甲状腺激素水平的影响用TT4(μg/L)/TBG(mg/L)比值判断。比值在3.1~4.5，提示甲状腺功能正常；0.2~2.0，应考虑甲减；而7.6~14.8时，则应考虑甲亢。(三)甲状腺分泌调节功能测定及意义促甲状腺激素（TSH）测定甲状腺功能动态试验促甲状腺激素（TSH）测定TSH为腺垂体合成和分泌的一种糖蛋白，由α和β两个亚单位组成。TSH-α亚单位与FSH、LH和hCG的α亚单位高度同源；β亚单位与其他激素有较大差异，从而表现其特有的生物学活性。临床意义及注意事项TSH水平不受TBG浓度影响，并且在反映甲状腺功能紊乱上，比甲状腺激素敏感。仅需单项测定。故国内外均推荐将TSH测定作为甲状腺功能紊乱实验室筛查和评估疗效的首选项目。测定均为定量免疫学方法。应选用抗TSH-β亚单位抗体的试剂盒。TSH分泌存在昼夜节律，峰值在凌晨2~4点，谷值在下午5~6点左右，二者差别达2～3倍。因此，解释结果必须考虑取样时间。TSH为新生儿甲状腺功能的筛查首选指标。但应注意取样时间。因新生儿出生后前3天，面对与母体内截然不同的环境，处于高应激状态，血中TSH水平急剧升高，4~7天后始趋于一较稳定水平。故应在分娩时取脐血或出生7天后采脚跟血，避开此应激期。TSH升高：伴甲状腺激素水平降低，病变在甲状腺的原发性甲低；甲状腺激素水平亦升高，病变在垂体或下丘脑的继发性甲亢。TSH降低：伴甲状腺激素水平亦降低，病变在垂体或下丘脑的继发性甲低；而甲状腺激素水平升高，病变在甲状腺的原发性甲亢。因某些非甲状腺功能紊乱可影响TSH分泌，如TSH分泌受糖皮质激素交叉调节爱迪生病等可致TSH增多；皮质醇增多症及应用大剂量糖皮质激素、全身性危重病、慢性抑郁症等可使TSH水平降低。2.甲状腺功能动态试验

TRH兴奋试验甲状腺激素抑制试验（自学）放射性碘摄取试验（自学）TRH兴奋试验及意义促甲状腺素释放激素(TRH)可迅速刺激腺垂体合成和释放贮存的TSH，分别测定静脉注射200~400μg(儿童按4~7μg/kg体重)TRH前及注射后0.5h(必要时加测1h及1.5h)血清TSH水平，可了解垂体TSH合成及贮备能力。正常阳性反应判断标准为：注射TRH后0.5h,男性血清TSH较基础水平（注射前）升高3~9mIU/L，女性升高4~12mIU/L。升高值<2mIU/L为阴性反应，表明垂体无足够合成和贮存TSH功能，或不受TRH影响，如原发性甲亢、异源性甲亢。升高值>25mIU/L称强阳性反应，提示垂体合成和贮存TSH能力异常活跃。如垂体腺瘤。阳性反应不在0.5h出现，而在1h或1.5h出现，称延迟反应，表明垂体本身无病变，但因长期缺乏足够TRH刺激，TSH贮存减少。如下丘脑性甲减。(四)甲状腺自身抗体的检测

1.甲状腺激素抗体（T3-Ab，T4-Ab）

2.甲状腺球蛋白抗体、甲状腺微粒体抗体、甲状腺过氧化酶抗体

3.促甲状腺素受体抗体

其中2、3类主要用于辅助诊断自身免疫性甲状腺病变。1类主要用于鉴别甲状腺激素升高但表现为甲减的罕见情况诊断。应综合有关检验结果，结合其他临床资料进行诊断。参见表13-5第四节肾上腺功能紊乱的临床生化检验一、肾上腺皮质的内分泌功能二、肾上腺皮质功能紊乱三、肾上腺皮质功能紊乱的临床生化诊断四、肾上腺髓质激素及功能紊乱一、肾上腺皮质的内分泌功能(一)肾上腺皮质激素及类固醇激素生物合成

肾上腺皮质分泌的激素，按生理功能及分泌组织，分做3类：球状带分泌的盐皮质激素

束状带分泌的糖皮质激素网状带分泌的性激素均是以胆固醇为原料，经过一系列酶促反应而合成的，故统称类固醇激素。(二)糖皮质激素的运输及代谢释放入血液中的糖皮质激素主要为皮质醇及10％左右的皮质酮。约75%～80%与血中皮质类固醇结合球蛋白亦称皮质激素运载蛋白可逆结合转运。(三)糖皮质激素的生理生化功能1.对物质代谢的影响糖代谢、蛋白质代谢、脂肪代谢。2.调节水、电解质代谢3.允许作用4.在应激反应中的作用(四)糖皮质激素分泌的调节注：与甲状腺激素分泌调节存在一定程度的交叉二、肾上腺皮质功能紊乱(一)肾上腺皮质功能亢进症(二)慢性肾上腺皮质功能减退症(三)先天性肾上腺皮质增生症(一)肾上腺皮质功能亢进症肾上腺皮质功能亢进症（hypercortisolism）又称库欣综合征（Cushing’ssyndrome）：肾上腺皮质增生下丘脑与垂体功能紊乱致CRH和ACTH分泌过多，引起双侧肾上腺皮质增生、分泌过多皮质醇所致，又称库欣病，约占70％以上。原发性肾上腺皮质肿瘤约占20%～25%，不受ACTH的控制，自主性分泌分泌过多GC。异源性ACTH或CRH综合征逐年增多。临床表现：向心性肥胖、满月脸、皮肤紫纹、痤疮、肌蛋白大量分解而致萎缩，骨质疏松，高血压等。常规实验室改变：血糖升高，OGTT损伤；血脂异常，高钠低钾等电解质代谢紊乱；血（尿）肌酸、尿素明显升高；免疫功能低下。(二)慢性肾上腺皮质功能减退症肾上腺皮质功能减退症（adrenalcorticalinsufficiency）：原发性：肾上腺结核、自身免疫性肾上腺皮质萎缩、纤维化等所致，又称爱迪生病（Addison’sdisease）。继发性：下丘脑与垂体炎症、肿瘤等致。(三)先天性肾上腺皮质增生症先天性肾上腺皮质增生症（congenitaladrenalhyperplasia，CAH）为常染色体隐性遗传性疾病，由于先天性缺乏肾上腺皮质激素合成中某一酶，导致肾上腺皮质激素合成不足，反馈性引发CRH及ACTH过量分泌，致肾上腺皮质弥漫性增生。

由于酶缺陷都会导致其催化的底物堆积，大量释放入血液，直接或代谢后从尿中排泄。因此，血和尿中此类物质可作为该酶缺陷的生化标志物。CAH常见的酶缺陷种类、主要临床表现、血及尿中的主要生化标志物小结于表13-6，供诊断CAH类型参考。三、肾上腺皮质功能紊乱的临床生化诊断

(一)血、尿中糖皮质激素及其代谢物测定

(二)下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴功能检测及动态功能试验

(一)血、尿中糖皮质激素及其代谢物测定

1.血清（浆）皮质醇测定测定方法：荧光法、HPLC、化学发光法等采集血样：08:00和0:00分别采集。因存在昼夜节律，分泌高峰见于晨6～8点，谷在午夜10～12点。注意避免各种应激因素刺激。意义：血浆（清）皮质醇浓度直接反映肾上腺糖皮质激素分泌功能，因此被作为判断肾上腺皮质功能紊乱的常用标志物。2．尿、唾液游离皮质醇测定（免疫法）唾液、尿皮质醇（salivafreecortisol，SFC;urinefreecortisol，UFC）浓度可直接或间接反映血浆游离皮质醇水平。24小时尿皮质醇的排泄量不受昼夜节律的影响，但要准确收集和记录尿量。最好是同时检测尿肌酐，以UFC／g肌酐校正。3.24h尿17-羟皮质类固醇、17-酮类固醇测定均采用分光光度法测定。尿17-OHCS（17-hydroxycorticosteroids,17-OHCS）主要反映肾上腺皮质分泌功能。尿17-KS（17-ketosteroids,17-KS）主要反映肾上腺皮质和睾丸分泌功能，后者占1/3。但二者的影响及干扰因素多。尿17-OHCS假阳性及假阴性率均可达15%，而尿17-KS可产生高达45%的假阴性和10%的假阳性。现均不提倡使用。(二)下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴功能检测及动态功能试验1．血浆促肾上腺皮质激素及N-POMC测定测定2．ACTH兴奋试验3.地塞米松抑制试验1．血浆促肾上腺皮质激素（ACTH)及N-POMC测定测定现在临床检验中均用免疫法测定ACTH。因ACTH分泌存在昼夜节律，故也最好能分别收集清晨和午夜血样。血浆ACTH升高或降低，昼夜节律消失，提示存在肾上腺皮质功能紊乱。但血浆ACTH测定一般不作筛查首选项目，多配合皮质醇测定用于诊断肾上腺皮质功能紊乱的种类及病变部位（参见表13-7）。腺垂体或其他部位肿瘤分泌的ACTH，均和γ-黑色细胞刺激素（γ-melanocytestimulatinghormone,γ-MSH）、β-促脂解素（β-lipotropichormone,β-LPH）等，来自同一含265个氨基酸残基的前体肽，称阿片皮质素原（proopiomenanocortin,POMC），见下图。N-POMCPOMC水解释放出ACTH同时，等分子释放N端76肽水解片段N-POMC。但N-POMC半衰期长，血中浓度高，易于检验。特别是以单克隆抗体检测ACTH时，不能检测出异源性ACTH综合征时大量生成的有ACTH活性的前体物，产生假阴性。用免疫法检测血浆N-POMC则可避免。可取代ACTH测定。动态功能试验ACTH兴奋试验地塞米松抑制试验方法、结果判断及意义，参见教材，结合前述生长激素及甲状腺功能紊乱的有关动态功能试验，思考分析。四、肾上腺髓质激素及功能紊乱(一)肾上腺髓质激素

生物合成：3-甲氧基-4-羟杏仁酸3-甲氧基-4-羟基乙酸(二)肾上腺髓质嗜铬细胞瘤生物化学检验嗜铬细胞瘤（pheochromocytoma）绝大部分发生于肾上腺髓质，90%以上为良性肿瘤。嗜铬细胞瘤能自主分泌儿茶酚胺．临床生物化学诊断

1.儿茶酚胺类激素及其代谢物测定

HPLC/荧光法测定儿茶